NATURE丨农业转型和城市化对生态系统服务的影响

论文内容

研究背景：

一项临时研究表明，人类正在过度开发环境，导致全球气候变化、水体富营养化、生态系统退化和生物多样性丧失。与此同时，世界人口预计将从72亿增长到2050年的96亿。尽管大多数农业生态系统都应对了人为的压力，但我们不能假设它们将继续满足我们日益增长的需求。粮食生产体系全球化带来了各种好处和风险，其中包括农作物的多样性正在下降;农业引起的环境退化正在广泛传播。这些趋势正在侵蚀农业生态系统对气候变化等人为扰动的恢复力。

协调不断增长的人口需求与生态可持续性愈发困难。千年生态系统评估（ESS）将生态系统货物和服务分为四类：供应、调节、支持和文化。它还承认，生态系统可以提供或促进有害服务，如病原体和洪水。随后的分析通常侧重于单一服务，或将ESS作为以生态系统为重点或以粮食生产为重点的模型的结果。然而，生态系统退化的根本驱动因素是本身并不以生态系统为重点的经济活动。社会-生态系统是复杂且具有高度适应性的，试图人为干预它们往往会产生意想不到的后果。为了可持续地管理ESS，我们需要了解并继续衡量以下方面：产生我们当前状况的变化轨迹;不同服务之间的相互作用、反馈和权衡以及产生这些服务的社会-生态相互作用;以及在ESS背景下基本结构变化发生的方式。发展这种理解需要我们在一个跨学科的社会-生态系统中将人与生态系统联系起来。

研究内容：

我们通过提出一个简单的概念模型来解决这一挑战，该模型显示了如何从系统的角度看待ESS，在农业转型和城市化进程的背景下，这将有助于解释生态过度开发。

Fig.1绿色循环到红色循环的过渡。在这一转变中，随着人口的增长，红色循环压倒了绿色循环，成为推动生态系统产品和服务（ESS）应用的主导制度。

Fig.2绿色循环和红色循环之间过渡时期的详细交互和反馈

Fig.3农村向城市转变时的状态、陷阱和过渡

Fig.4 1960年至2014年尼日尔谷物生产的发展状况

研究结论：

虽然生态系统是非ESS的基础，但城市社会对非ESS的需要使人类与生态系统之间的联系变得不那么直接明显。ESS的社会生态动态受到社会对非ESS更普遍需求的强力驱动，以及伴随从农业社会向工业社会过渡而来的ESS和非ESS的供需规模的变化。这些变化逐渐将绿色循环中的系统转变为“红色循环”中的系统，而从绿色循环到红色循环的过渡可能有助于解释为什么过去一些社会结构会发生崩溃，为关于社会复杂性和适应性循环的想法提供一种解读模式，但其需要各种数据密集型的比较案例研究来测试和完善这些猜想。此外，该框架可以解释为什么人类使用ESS并结合了专业知识，但仍在迅速接近行星边界的迹象。

转自：“农科学术圈”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！